Новый истребитель Кавасаки, который получил обозначение Ki-28, был разработан под руководством инженера Такео Дои. В целом в конструкции этой машины получили развитие идеи, заложенные ранее в Ki-5. Это был изящный свободнонесущий низкоплан цельнометаллической конструкции. Часть несущих поверхностей имела полотняную обшивку. Кабина была полузакрыта сдвижным фонарем. Шасси неубирающиеся, основные колеса закрыты обтекателями. В конструкции самолета использовался ряд новых решений. В частности, выпускаемые вручную посадочные щитки (впервые на истребителе этой фирмы) и ручное управление заслонкой, расположенного под фюзеляжем радиатора. Вооружение состояло из двух 7,7-мм пулеметов в фюзеляже. В отличие от конкурентов (и как обычно для Кавасаки) Ki-28 был оснащен 12-цилиндровым V-образным мотором водяного охлаждения Кавасаки Xa-9-Ia мощностью 720/850 л.с., таким же, как и на Ki-10. Прототипы, Ki-28.01 и Ki-28.02, были готовы в ноябре и декабре 1936 года соответственно.

Между тем, ещё до объявления конкурса, Накадзима разрабатывала два проекта истребителей, надеясь привлечь внимание Коку Хомбу. Первый из них — Ki-12 — разрабатывался с 1935 года командой под руководством Сигенобу Мори и двух французских инженеров с фирмы Девуатин Роже Робера и Жана Безио. На конструкцию Ki-12 сильное влияние оказал французский истребитель Девуатин D-510d, два экземпляра этого самолета были закуплены для ознакомления фирмой Мицубиси в 1935 году. D-51 °C1 был оснащен 12-цилиндровым V-образным мотором водяного охлаждения Испано-Сюиза 12 Ycrs. Интерес японских инженеров вызывала 20-мм пушка, установленная в развале цилиндров, которая вела огонь через втулку винта. Аналогичный, но более старый мотор Испано-Сюиза 12 Xcrs мощностью 610/690 л.с. вместе с пушкой был куплен фирмой Накадзима для установки на Ki-12.

Ki-12 представлял собой элегантный свободнонесущий низкоплан цельнометаллической конструкции с открытой кабиной. Крыло было оснащено щитками. Основные стойки шасси с помощью гидравлики убирались в крыло, перпендикулярно оси фюзеляжа, также убиралась и хвостовая опора. Ki-12 стал первым разработанным в Японии самолетом с убирающимся шасси. Конструкция радиатора на Ki-12 также отличалась от D-510, он имел овальную форму и располагался не под двигателем, а между двигателем и винтом (как на Девуатине D-503 или D-513). Вооружение состояло из одной 20-мм пушки в фюзеляже и двух 7,7мм пулеметов в крыле. Такая схема размещения вооружения также впервые использовалась в Японии. Единственный прототип Ki-12 был построен в октябре 1936 года и прошел испытания наряду с другими истребителями.

Несмотря на многообещающие летные характеристики (максимальная скорость 480 км/ч, потолок 10500 м, время набора высоты 5000 м — 6 минут 30 сек.) руководство Накадзимы понимало, что, как это не парадоксально, Ki-12 с его техническими новинками был слишком прогрессивен для требований Коку Хомбу. Кроме того установка импортного двигателя на японский боевой самолет категорически исключалась, а уверенности, что Франция продаст лицензию на выпуск самых современных моторов Испано-Сюиза не было никакой. Наконец, при взлетном весе 1900 кг и площади крыла 17 м2, нагрузка на крыло составляла 111,76 кг/м2 — слишком много, чтобы обеспечить необходимую маневренность самолета. Такой истребитель вряд ли мог получить одобрение Коку Хомбу. Таким образом, Ki-12 был интересным экспериментом, а не подлинным конкурентом в конкурсе на "усовершенствованный истребитель"

Второй прототип, Ки-27.02. Хвостовая часть такая же, как на РЕ и Ки-27.01. главными отличиями являются крыло увеличенного размаха и площади, новый капот без выступающих обтекателей пулеметов и полностью остекленный фонарь кабины.

Второй истребитель, разработанный Накадзима по собственной инициативе, имел фирменное обозначение РЕ (Pursuit Experimental — экспериментальный перехватчик). Он был детищем инженеров Ясуши Коямы и Минору Ота, общее руководство осуществлял главный конструктор самолетов для армии Надзимы доктор Хидео Итакава. Как и Ki-12, РЕ был цельнометаллическим свободнонесущим монопланом с низкорасположенным крылом, но в отличие от первого имел более простую конструкцию. Прежде всего отказались от установки убирающегося шасси, поскольку сочли, что 3 %-й выигрыш в скорости не окупает увеличение веса самолета. Стойки и колеса РЕ были закрыты тщательно зализанными обтекателями. Кабина пилота была открытой с сильно выступавшим вперед козырьком, который защищал телескопический прицел. Голова пилота была защищена маленьким "горбом" на фюзеляже. Тонкий фюзеляж овального сечения имел полумонококовую конструкцию и был выполнен из металла.

Трехлонжеронное крыло трапециевидной в плане формы (передняя кромка была перпендикулярна оси фюзеляжа) со скругленными законцовками также имела металлическую конструкцию. На нем использовался профиль Накадзима NN-2 (Nippon-Nakajima), относительная толщина которого изменялась от 16 % в корне до 8 % на концах. Крыло имело поперечное V 70 и угол установки 20. Размах крыла 10,4 м, площадь — 16,4 м2. Силовая установка состояла из 9-цилиндрового мотора воздушного охлаждения Накадзима Ха-1а (Ха-1 Ко) мощностью 650/710 л.с., вращавшего двухлопастный металлический винт изменяемого шага (два режима) Сумитомо диаметром 2,9 м (по другим данным — 3,0 м). Самолет был вооружен двумя 7,7-мм пулеметами Тип 89 с боезапасом по 500 выстрелов на ствол, установленных по бортам фюзеляжа перед кабиной.

Единственный опытный РЕ, постройка которого завершилась в июле 1936 года, стал лишь прототипом для другого более совершенного истребителя, которому Коку Хомбу присвоил обозначение Ki-27. Некоторые источники утверждают, что Накадзима смогла так быстро создать столь удачный самолет благодаря своим неофициальным связям в правительстве: в результате утечки информации из Коку Хомбу компания узнала технические требования гораздо раньше своих конкурентов. Даже если это и соответствует истине, Накадзима провела большую работу и доказала превосходство своего проекта над соперниками в ходе сравнительных испытаний.

Здесь необходимо обратить внимание на другой аспект конкурса на создание нового самолета. Вражда и постоянное "соревнование" между японскими армией и флотом приводило к такой ситуации, что армия "огорчалась", если флот получал доступ к информации о построенном для нее самолете и наоборот. С другой стороны, команды разработчиков больших японских авиационных фирм, особенно Мицубиси и Накадзима, работали с техническими требованиями обоих родов войск и выпуск самолетов для них зачастую велся одновременно и на одном предприятии. Исключение составляла компания Кавасаки Кокуки Когио Кабушики, которая до 1937 года была авиастроительным подразделением крупной судостроительной фирмы КК Кавасаки Зосеншо, которая всегда имела прочные связи с армией и работала почти исключительно для нее. Хотя в середине 30-х годов Мицубиси и Накадзима создали отдельные конструкторские офисы для работы на армию и флот, "психологический перевес" в конкурсе был на стороне Кавасаки Ki-28.